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【计算机网络笔记】第一章概述
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一、计算机网络的定义
定义：
“网络”是一个统称，泛指把人或物互连在一起而形成的系统。 计算机网络的精确定义并未统一。较好的定义：计算机网络主要是由一些通用的、可编程的硬件互连而成的，而这些硬件并非专门用来实现某一特定目的（例如，传送数据或视频信号）。这些可编程的硬件能够用来传送多种不同类型的数据，并能支持广泛的和日益增长的应用。 特点：连通性、共享 用图表示网络：
互联网是目前技术最为成功、应用最为广泛的计算机网络。 internet 和 Internet 的区别：以小写字母 “i” 开始的 internet（互连网）是一个通用名词，它泛指由多个计算机网络互连而成的网络。 以大写字母 “I” 开始的的 Internet（互联网或因特网）则是一个专用名词，它指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络，它采用 TCP/IP 协议族作为通信的规则，且其前身是美国的 ARPANET。
边缘部分： 由所有连接在互联网上的主机组成。这部分是用户直接使用的，用来进行通信（传送数据、音频或视频）和资源共享。 **核心部分：**由大量网络和连接这些网络的路由器组成。这部分是为边缘部分提供服务的（提供连通性和交换）。 
端系统之间的通信方式：
客户服务器方式（C/S）：客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。服务请求方和服务提供方都要使用网络核心部分所提供的服务。（客户程序必须知道服务器程序的地址。）
对等连接方式(P2P)：指两个主机在通信时并不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方。
互联网的核心部分：
网络核心部分是互联网中最复杂的部分。在网络核心部分起特殊作用的是路由器 (router)。路由器是实现分组交换 (packet switching) 的关键构件，其任务是转发收到的分组。 分组转发是网络核心部分最重要的功能。 分组交换： 分组交换则采用存储转发技术。在发送端，先把较长的报文划分成较短的、固定长度的数据段。每一个数据段前面添加上首部构成分组 (packet)
分组交换网以“分组”作为数据传输单元。 依次把各分组发送到接收端（假定接收端在左边）。  接收端收到分组后剥去首部还原成报文。 最后，在接收端把收到的数据恢复成为原来的报文。 
路由器处理分组的过程是：
把收到的分组先放入缓存（暂时存储）； 查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转发； 把分组送到适当的端口转发出去。 分组交换的优点：
四、计算机网络的发展
第一阶段：从单个网络ARPANET 向互联网发展的过程。 第二阶段：建成了三级结构的互联网。 第三阶段：逐渐形成了多层次ISP结构的互联网。（互联网服务提供者ISP ） 基于ISP的多层结构的互联网的概念示意图
广域网 WAN (Wide Area Network)：作用范围通常为几十到几千公里。 城域网 MAN (Metropolitan Area Network)：作用距离约为5~50公里。 局域网 LAN (Local Area Network) ：局限在较小的范围（如1 公里左右）。 个人区域网 PAN (Personal Area Network) ：范围很小，大约在10 米左右。 按照网络的使用者进行分类：公用网 (public network) ：按规定交纳费用的人都可以使用的网络。因此也可称为公众网。 专用网 (private network) ：为特殊业务工作的需要而建造的网络。 用来把用户接入到互联网的网络： 接入网 AN (Access Network)，它又称为本地接入网或居民接入网。 六、计算机网络的性能 性能指标： 1、速率：数据的传送速率。（数据率或者比特率） 单位：bit/s或者kbit/s、Mbit/s 速率往往是指额定速率或标称速率，并非实际运行速率。 2、带宽：信号具有的频带宽度，其单位是赫。 带宽用来表示网络中某通道传送数据的能力。表示在单位时间内网络中的某信道所能通过的“最高数据率”。单位是 bit/s，即 “比特每秒”。 
3、吞吐量：
在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。 吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。 4、时延：①发送时延 l发送数据时，数据帧从结点进入到传输媒体所需要的时间。
②传播时延 电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。
③处理时延 主机或路由器在收到分组时，为处理分组（例如分析首部、提取数据、差错检验或查找路由）所花费的时间。 ④排队时延 分组在路由器输入输出队列中排队等待处理所经历的时延。 排队时延的长短往往取决于网络中当时的通信量。 四种时延所产生的地方:
5、时延带宽积：
链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度。 
6、往返时间：
互联网上的信息不仅仅单方向传输，而是双向交互的。因此，有时很需要知道双向交互一次所需的时间。 在互联网中，往返时间还包括各中间结点的处理时延、排队时延以及转发数据时的发送时延。 当使用卫星通信时，往返时间 RTT 相对较长，是很重要的一个性能指标。 7、利用率： 信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。完全空闲的信道的利用率是零。 网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。信道利用率并非越高越好。当某信道的利用率增大时，该信道引起的时延也就迅速增加。 时延与网络利用率的关系：
非性能指标：
费用质量标准化可靠性可拓展性和可升级性易于管理和维护
七、计算机网络的体系结构
实体、协议、服务：
实体 (entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。 协议是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。 在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。 要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务。 协议和服务的区别：协议是“水平的”，即协议是控制对等实体之间通信的规则。 服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的。 服务访问点：同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称为服务访问点 SAP (Service Access Point)。 服务访问点SAP是一个抽象的概念，它实际上就是一个逻辑接口**。** OSI把层与层之间交换的数据的单位称为服务数据单元 SDU (Service Data Unit)。 
层次协议结构：
主机1向主机2发送数据： 
后面类似。。。。 TCP/IP 的体系结构：
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